Том 29, номер 04, статья № 8

Аннотация:

На основе численного решения параболического волнового уравнения для комплексной спектральной амплитуды поля волны проведено исследование распространения короткоимпульсных вихревых оптических пучков в однородной среде на примере лагерр-гауссова пучка фемтосекундной длительности. Показано, что с уменьшением длительности импульса дифракционное расплывание лагерр-гауссовых пучков уменьшается по сравнению с пучками непрерывного излучения.

Ключевые слова:

лагерр-гауссов пучок, импульсное излучение, параболическое волновое уравнение

Список литературы:

1. Willner A.E., Huang H., Yan Y., Ren Y., Ahmed N., Xie G., Bao C., Li L., Cao Y., Zhao Z., Wang J., Lavery M.P.J., Tur M., Ramachandran S., Molisch A.F., Ashrafi N., Ashrafi S. Optical communications using orbital angular momentum beams // Adv. Opt. Photon. 2015. V. 7. P. 66–106.
2. Wang J., Yang J.-Y., Fazal I.M., Ahmed N., Yan Y., Huang H., Ren Y., Yue Y., Dolinar S., Tur M., Willner A.E. Terabit free-space data transmission mploying orbital angular momentum multiplexing // Nature Photon. 2012. V. 6. P. 488–496.
3. Yan Y., Xie G., Lavery M.P.J., Huang H., Ahmed N., Bao C., Ren Y., Cao Y., Li L., Zhao Z., Molisch A.F., Tur M., Padgett M.J., Willner A.E. High-capacity millimetre-wave communications with orbital angular momentum multiplexing // Nature Commun. 2014. V. 5. Article number: 4876. 9 p.
4. Mahon R.J., Murphy J.A. Diffraction of an optical pulse as an expansion in ultrashort orthogonal Gaussian beam modes // J. Opt. Soc. Amer. A. 2013. V. 30, N 2. P. 215–226.
5. Liu Y.-D., Gao Ch. Study on the time-varying and propagating characteristics of ultrashort pulse Laguerre–Gaussian beam // Opt. Express. 2010. V. 18, N 12. P. 12104–12110.
6. Liu Y.-D., Gao Ch. Study on the time-varying and propagating characteristics of ultrashort pulse Laguerre–Gaussian beam // Opt. Soc. Amer. 2010. V. 18, iss. 12. P. 2104–12110.
7. Zeylikovich I., Sztul H.I., Kartazaev V., Le T., Alfano R.R. Ultrashort Lagguere–Gaussian pulses with angular and group velocity dispersion compensation // Opt. Lett. 2007. V. 32, N 14. P. 2025–2027.
8. Schwarz A., Rudolph W. Dispersion-compensating beam shaper for femtosecond optical vortex beams // Opt. Lett. 2008. V. 33, N 24. P. 2970–2972.
9. Yamane K., Toda Y., Morita R. Ultrashort optical-vortex pulse generation in few-cycle regime // Opt. Express. 2012. V. 20, N 17. P. 18986–18993.
10. Залозная И.В., Фалиц А.В. Дифракционное сжатие коротких импульсов // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 8. C. 734–738; Zaloznaya I.V., Falits A.V. Diffraction contraction of short pulses // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 6. P. 590–594.
11. Banakh V.A. Diffraction free propagation of a focused delta-pulsed beam // Opt. Lett. 2011. V. 36, N 23. P. 4554–4556.
12. Герасимова Л.О., Залозная И.В. Пространственная и временная когерентность коротких импульсов // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 3. С. 185–189.
13. Банах В.А., Герасимова Л.О., Залозная И.В., Тихомирова О.В. Дифракция широкополосных импульсных пучков света // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 11. С. 941–947; Banakh V.A., Gerasimova L.O., Zaloznaya I.V., Tikhomirova O.V. Diffraction of broadband pulsed light beams // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 26, N 3. P. 178–184.
14. Банах В.А., Герасимова Л.О. Распространение широкополосных световых пучков // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 1. С. 5–10.
15. Banakh V.A., Smalikho I.N. Fluctuations of energy density of short-pulse optical radiation in the turbulent atmosphere // Opt. Express. 2014. V. 22, N 19. P. 1–13.
16. Банах В.А., Герасимова Л.О., Смалихо И.Н. Численное исследование распространения короткоимпульсного лазерного излучения в турбулентной атмосфере // Квант. электрон. 2015. Т. 45, № 3. С. 258–264.
17. Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и лазерные пучки. М.: Наука, 1990. 264 с.
18. Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988. 312 c.
19. Виноградова M.B., Руденко O.В., Сухоруков A.П. Теория волн. М.: Наука, 1979. 383 c.